А принципиально, чтобы сигналы были аналоговые? Если и источник, и получатель сигнала - контроллеры, может избавиться от лишних A/D преобразований? Например использовать сигнал ШИМ. Источник - таймер, их в любом контроллере дофига. Приёмник - тоже таймер, в аппнотах STM даже есть пример, как настроить захват, чтобы сразу измерять скважность.
Тогда подойдёт любой самый дешевый контроллер. STM32F030 - 0.5$, STM8S003 - 0.4$, MSP430G22 - 0.4$